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大发app2023-01-31 16:05

时空穿越不再是梦?科学家成功模拟“全息虫洞”!******

  近日,科学家打造出

  “全息虫洞”的消息冲上热搜

  引发了大家的讨论

  虫洞是什么?

  我们真的能用它穿越时空吗?

  今天一起了解虫洞

  01虫洞?是虫子住的洞吗?

  宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道,它的两头连接着两个遥远的时空,理论上说,如果能从虫洞的一端穿越到另一端,就能实现超越光速的时空旅行。

  电影《星际穿越》中结尾主角就是进入了虫洞,发生了时空穿越。感兴趣的同学可以去看看哦!

  图源:截图 电影星际穿越中的画面

  要理解虫洞,我们首先要理解“黑洞”和“白洞”。在霍金的两大科普著作《时间简史》《果壳中的宇宙》的帮助下,黑洞这一概念早已深入人心。它是在恒心死亡时,由于体积收缩,密度变大,获得使光也无法逃脱的巨大密度的一种天体。而所谓白洞,其实就是和黑洞具有相反性质的特殊天体,特点是不断往外“吐”出东西,只发射而不吸收。

  一个吞噬一切,一个“吐出”一切,大家可以想象一下,如果一个黑洞恰好连上了一个白洞时会怎么样呢?这时就会形成虫洞(worm hole)。

  图源:中科院理论物理研究所 虫洞示意图

  1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,在爱因斯坦的理论中,空间和时间不再是绝对的、不可变的,而是可塑的、相互依存的,且它们会受物质存在的影响。1935年,爱因斯坦和他的助手罗森在广义相对论的框架下研究黑洞,首次提出“爱因斯坦-罗森桥”的概念,这座“桥”连接了时空中两个不同区域的通道。上世纪50年代,物理学家惠勒将这座桥命名为“虫洞”。

  这听起来是不是很令人心动?进入虫洞,你可能会出现在宇宙的任意一个角落,甚至穿越时空,改写你的人生,重新选择你曾经后悔的事。然而,虽然广义相对论允许虫洞的存在,物理学家还从未在宇宙中观测到虫洞,目前只有黑洞被人类实际观测。

   02量子虫洞又是啥?

  虽然我们还没有在宇宙中发现虫洞,但现在科学家们创造出了虫洞,还观察到了信息在虫洞之间传递的现象。不过,先别想着穿越时空,这个虫洞并非上述所讲的引力虫洞,而是一个量子虫洞。

  日前,英国《自然》(Nature)杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这个全息虫洞成功地将量子态通过虫洞,由一个量子系统传递到了另一个量子系统。

  如果我们想象中可以时空旅行的虫洞叫作“时空虫洞”的话,量子态的量子虫洞则可以称之为“微型虫洞”。

  那么,研究量子虫洞有什么用呢?

  这是因为,广义相对论和量子力学虽然各自都发展了很长一段时间,但它们之间仍然有一个根本性的“冲突”——量子引力。

  具体来说, “广义相对论”描述了引力且在恒星、行星、银河上等大尺度上都适用;而“量子力学”描述了其他3种作用在微观尺度的基本力。这二者是否有“握手言欢”的可能?这就要看量子引力的表现。

  物理学家们当然想通过实验去检验,但很遗憾,量子引力的能量与尺度,此前的实验室条件是无法模拟和观测的。而这就是“全息”的用武之地,它可以帮助物理学家创建一个与原始系统相当,但不太复杂的系统。这类似于用二维全息图显示三维图像的细节。

  03量子虫洞是怎么创造出来的?

  2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说,认为一个在物理实验室中可以再造的量子态,能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。

  现在,来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们,用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。在同一个量子芯片中,他们创建了两个纠缠的量子系统,并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果,他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息,结果符合预期的引力性质。

  这是什么意思?大家可以设想在两组纠缠粒子之间,穿上一根电线或其它任何的物理连接,让粒子们编码出虫洞的两个口。

  在这种耦合作用下,操作其中一侧的粒子,会引起另一侧粒子的变化。这样就有可能在两侧粒子之间撑开一个虫洞。

  图片来源:inqnet/A.Mueller 量子计算机的模拟显示了信息如何通过虫洞

  尽管存在争议,但是这项前所未有的实验,探索了时空以某种方式从量子信息中产生的可能性。随着量子装置的不断改进,错误率会更低,芯片会更强,那么对引力现象的研究也会更加深入。

  END

  资料来源:中科院物理所、极目新闻、科技日报、环球科学、量子位

  整理:董小娴

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坚定不移推动构建人类命运共同体******

  【中共二十大的世界意义】

  作者:姚琨(中国现代国际关系研究院世界政治研究所副所长)

  党的二十大报告指出:“中国始终坚持维护世界和平、促进共同发展的外交政策宗旨,致力于推动构建人类命运共同体。”推动构建人类命运共同体,是习近平总书记把马克思主义基本原理同中国具体实际相结合、同中华优秀传统文化相结合,深刻把握人类社会历史经验和发展规律,汲取中华优秀传统文化的思想智慧,从统筹中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局的战略高度,提出的促进人类社会进步和世界和平发展的中国方案。

  一、构建人类命运共同体理念蕴含着中华优秀传统文化精髓,更彰显大国大党的责任担当。

  人类命运共同体理念植根于源远流长的中华文化。习近平总书记指出,“天下大同、协和万邦是中华民族自古以来对人类社会的美好憧憬,也是构建人类命运共同体理念蕴含的文化渊源。”中华文明历来重视人的精神生活,既追求丰衣足食,又追求人格尊严,讲仁爱、重民本、守诚信、崇正义、尚和合、求大同。构建人类命运共同体理念正是吸收了中华优秀传统文化中“天人合一、道法自然”的宇宙观,“世界大同、天下一家”的天下观,“亲仁善邻、协和万邦”的国际观,“以和为贵、和而不同”的文明观,“以义为先、义利并举”的义利观,秉持立己达人、兼善天下的价值取向,追寻的是和衷共济、和合共生的高远理想,构建的是物质生活充实、道德境界高尚、社会公平正义的大同世界。

  党的十八大以来,中国特色社会主义进入新时代。正是在这样的时空背景下,习近平总书记创造性地提出推动构建人类命运共同体的重大倡议。2015年9月,习近平主席在第70届联合国大会的讲话中,强调各国携手构建合作共赢新伙伴,同心打造人类命运共同体。2017年1月,习近平主席在联合国日内瓦总部发表演讲,倡导各国共同构建人类命运共同体,坚持对话协商、共建共享、合作共赢、交流互鉴、绿色低碳,建设持久和平、普遍安全、共同繁荣、开放包容、清洁美丽的世界。

  党的十九大以来,面对国际形势新变化,习近平总书记不断提出一系列重要新理念新倡议,深刻阐述积极应对全球性挑战的中国主张和中国方案,不断丰富完善构建人类命运共同体的思想体系,对构建人类命运共同体的时代背景、重大意义、丰富内涵和实现途径等重大问题进行深刻阐述,引领中国特色大国外交理论与实践创新,体现了中国致力于为世界和平与发展作出更大贡献的崇高目标,体现了中国将自身发展与世界发展相统一的全球视野、世界胸怀和大国担当,为人类社会实现共同发展、长治久安、持续繁荣指明了方向、绘制了蓝图。

  二、推动构建人类命运共同体是人间正道,为人类前途命运提供了正确的方向指引。

  当前,世界之变、时代之变、历史之变正以前所未有的方式展开。一方面,和平、发展、合作、共赢的历史潮流不可阻挡,人心所向、大势所趋决定了人类前途终归光明。另一方面,恃强凌弱、巧取豪夺、零和博弈等霸权霸道霸凌行径危害深重,和平赤字、发展赤字、安全赤字、治理赤字加重,人类社会面临前所未有的挑战。

  2021年和2022年,习近平总书记着眼国际形势出现的新变化新挑战新问题,从解决和平与发展两大核心问题出发,先后提出了全球发展倡议和全球安全倡议,呼吁打造全球发展共同体和人类安全共同体,并愿同国际社会一道努力落实。推动构建人类命运共同体成为中国式现代化的本质要求。

  一是提出全球发展倡议,强调坚持以人民为中心的发展思想,把促进发展、保障民生置于全球宏观政策的突出位置,落实联合国2030年可持续发展议程,加强宏观政策协调,推动建设开放型世界经济,促进全球平衡、协调、包容发展,共同构建全球发展命运共同体。全球发展倡议一经提出,就得到国际社会广泛响应,100多个国家和包括联合国在内的多个国际组织表达了积极支持态度,60多个国家加入“全球发展倡议之友小组”。中国秉持新发展理念,加快构建新发展格局,推动高质量发展,稳步推进共建“一带一路”,积极开展减贫、缓债、防灾减灾等国际发展合作,为各国分享中国机遇创造有利条件,为促进世界经济企稳复苏和实现共同发展注入中国力量。

  二是提出全球安全倡议,强调安全是发展的前提,人类是不可分割的安全共同体,倡导坚持共同、综合、合作、可持续的安全观,坚持尊重各国主权和领土完整,遵守联合国宪章宗旨和原则,重视各国合理安全关切,通过对话协商以和平方式解决国家间分歧和争端,统筹维护传统领域和非传统领域安全。全球安全倡议明确回答了“世界需要什么样的安全理念、各国怎样实现共同安全”这一重要时代课题。

  国际社会共同落实全球发展倡议、全球安全倡议,是破解全球和平赤字、发展赤字、安全赤字和治理赤字的治本之策,是推动构建人类命运共同体的重要战略支撑。

  三、推动构建人类命运共同体,全面推进中国特色大国外交。

  一是坚定奉行独立自主的和平外交政策,始终根据事情本身的是非曲直决定自己的立场和政策,维护国际关系基本准则,维护国际公平正义。中国尊重各国主权和领土完整,坚持国家不分大小、强弱、贫富一律平等,尊重各国人民自主选择的发展道路和社会制度,坚决反对一切形式的霸权主义和强权政治,反对冷战思维,反对干涉别国内政,反对搞双重标准。中国奉行防御性的国防政策,中国的发展是世界和平力量的增长,无论发展到什么程度,中国永远不称霸、永远不搞扩张。

  二是坚持在和平共处五项原则基础上同各国发展友好合作,推动构建新型国际关系,深化拓展平等、开放、合作的全球伙伴关系,致力于扩大同各国利益的汇合点。促进大国协调和良性互动,推动构建和平共处、总体稳定、均衡发展的大国关系格局。坚持亲诚惠容和与邻为善、以邻为伴周边外交方针,深化同周边国家友好互信和利益融合。秉持真实亲诚理念和正确义利观加强同发展中国家团结合作,维护发展中国家共同利益。中国共产党愿在独立自主、完全平等、互相尊重、互不干涉内部事务原则基础上加强同各国政党和政治组织交流合作,积极推进人大、政协、军队、地方、民间等各方面对外交往。

  三是坚持对外开放的基本国策,坚定奉行互利共赢的开放战略,不断以中国新发展为世界提供新机遇,推动建设开放型世界经济,更好惠及各国人民。中国坚持经济全球化正确方向,推动贸易和投资自由化便利化,推进双边、区域和多边合作,促进国际宏观经济政策协调,共同营造有利于发展的国际环境,共同培育全球发展新动能,反对保护主义,反对“筑墙设垒”“脱钩断链”,反对单边制裁、极限施压。中国愿加大对全球发展合作的资源投入,致力于缩小南北差距,坚定支持和帮助广大发展中国家加快发展。

  四、在变局中践行全人类共同价值,积极推动全球治理体系变革。

  2022年以来,世界进入新的动荡变革期,全球性挑战更加凸显。集团对抗加剧,大国合作意愿与基础全面松动,全球共识阙如,国际多边机构日益沦为清谈馆、角斗场,机制改革遥遥无期,全球治理失能、失治现象进一步突出。

  中国积极参与全球治理体系改革和建设,践行共商共建共享的全球治理观,坚持真正的多边主义,推进国际关系民主化,推动全球治理朝着更加公正合理的方向发展。中国积极维护以联合国为核心的国际体系、以国际法为基础的国际秩序、以联合国宪章宗旨和原则为基础的国际关系基本准则,反对一切形式的单边主义,反对搞针对特定国家的阵营化和排他性小圈子。

  中国坚持高质量发展和高水平开放,以中国自身的发展为不确定的世界注入确定性。推动世界贸易组织、亚太经合组织等多边机制更好发挥作用,扩大金砖国家、上海合作组织等合作机制影响力,增强新兴市场国家和发展中国家在全球事务中的代表性和发言权。

  中国坚持积极参与全球安全规则制定,加强国际安全合作,积极参与联合国维和行动,为维护世界和平和地区稳定发挥建设性作用。

  在应对气候变化方面,中国已建立起碳达峰碳中和“1+N”政策体系,制定中长期温室气体排放控制战略,推进建设全国碳排放权交易市场,编制实施国家适应气候变化战略。至2022年7月,中国已与38个发展中国家签署43份气候变化合作文件,与老挝、柬埔寨、塞舌尔合作建设低碳示范区,与30多个发展中国家开展40个减缓和适应气候变化项目。

  在抗疫合作方面,中国支持非洲国家抗疫,截至2022年10月已向全球120多个国家和国际组织提供22亿剂疫苗。

  在国际维和方面,中国近30年来共派出维和人员5万余人次,赴20多个国家和地区参加近30项联合国维和行动,是派遣维和人员最多的安理会常任理事国和联合国第二大维和摊款国,也是联合国维和行动的中坚力量。

  万物并育而不相害,道并行而不相悖。只有各国行天下之大道,和睦相处、合作共赢,繁荣才能持久,安全才有保障。在全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴的历史进程中,中国将始终高举构建人类命运共同体旗帜,不断为人类文明进步作出新的贡献。

  《光明日报》( 2022年12月20日 16版)

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